129Xe MRI en población pediátrica con DBP

La complicación respiratoria más común del parto prematuro, la displasia broncopulmonar (DBP), definida por una necesidad evaluada clínicamente de soporte de oxígeno suplementario a las 36 semanas de edad posmenstrual, en realidad ha aumentado su incidencia a medida que los avances en la atención respiratoria clínica han mejorado la supervivencia inicial durante muy neonatos prematuros. Sin embargo, la carga de la enfermedad pulmonar continúa más allá de la UCIN; los sobrevivientes corren un mayor riesgo de rehospitalización relacionada con las vías respiratorias y disminución de la capacidad pulmonar. Las imágenes pulmonares del recién nacido se han limitado a la evaluación clínica de cambios agudos en el estado respiratorio. Las modalidades de imágenes clínicas más accesibles, la radiografía y la tomografía computarizada (TC), tienen importantes limitaciones. La sensibilidad de la radiografía de tórax en el contexto agudo es limitada porque los pacientes con disfunción respiratoria significativa pueden mostrar solo anomalías radiográficas menores, y aunque la TC se considera el estándar de oro para la imagen clínica pulmonar, no se implementa ampliamente porque los recién nacidos pueden requerir sedación, especialmente para alta resolución CT, y son especialmente vulnerables al daño de la radiación ionizante. Además, la TC no es apropiada para la evaluación longitudinal debido al vínculo entre la exposición a la radiación en serie y el aumento del riesgo de cáncer.

Como técnica no ionizante, la resonancia magnética nuclear (RMN) es una modalidad ideal para la imagenología pulmonar; en particular en la población infantil y pediátrica. Sin embargo, debido a la baja densidad de protones del parénquima pulmonar (solo ~20% de la de los tejidos sólidos), numerosas interfaces de tejido aéreo que conducen a una rápida disminución de la señal y fuentes de movimiento cardíaco y respiratorio que degradan aún más la calidad de la imagen, la resonancia magnética tiene desempeñó un papel limitado en la evaluación de patologías pulmonares. La resonancia magnética pulmonar del recién nacido también se ve confundida por el tamaño pequeño del paciente y la naturaleza delicada de transportar a un paciente de la UCIN al escáner. Para superar estas limitaciones, ha entrado en juego el uso de gases nobles inhalados hiperpolarizados (HP) como el helio-3 (3He) y el xenón-129 (129Xe). Llenar los espacios de aire dentro de los pulmones con cualquiera de estos gases HP proporciona suficiente señal y contraste para obtener imágenes de calidad en la resonancia magnética.

Se ha trabajado mucho con HP 3He MRI tanto en la población adulta como en la pediátrica, pero este gas tiene un suministro extremadamente limitado, lo que lo hace cada vez más costoso. El 129Xe, por otro lado, forma parte de la atmósfera y, como tal, no sufre restricciones de suministro. Además, el xenón se disuelve en el tejido pulmonar y la sangre, un proceso que se asocia con cambios característicos en la frecuencia de resonancia del 129Xe. Como resultado, la captación y posterior transporte de gas 129Xe por la circulación pulmonar se puede monitorear, cuantificar y analizar con respecto a la función pulmonar con una resolución temporal y espacial que no es factible con ninguna otra modalidad no invasiva existente.

En este estudio, se evaluará la función pulmonar en hasta 30 sujetos infantiles mediante resonancia magnética HP 129Xe. Los sujetos serán neonatos intubados y sedados con diagnóstico conocido de DBP. Aunque estos sujetos tienen enfermedad pulmonar y pueden estar intubados de forma crónica, están clínicamente estables y no tienen una enfermedad aguda, lo que reduce el riesgo general. Cuando se inhala, se pueden obtener imágenes de 129Xe dentro del parénquima pulmonar. Utilizando un conjunto de secuencias de pulsos de MRI especializadas, se evaluarán las propiedades de difusión e intercambio de gases del 129Xe en los pulmones de estos sujetos. Esto permitirá a los investigadores determinar la distribución regional de los tamaños alveolares, la presión parcial de oxígeno, el grosor de la pared alveolar y la eficiencia del transporte de gas de la microvasculatura dentro del pulmón. Se tomarán imágenes de cada participante una vez utilizando HP 129Xe MRI junto con las secuencias de MRI de protones de rutina adicionales para evaluar más a fondo la estructura, el volumen y la perfusión del parénquima pulmonar.

El objetivo general de este estudio es desarrollar parámetros cuantitativos mejorados de la función pulmonar basados ​​en imágenes para evaluar la DBP y determinar las variantes fenotípicas de la DBP mediante HP MRI. La resonancia magnética con gas HP ofrece información adicional que no se puede obtener con la TC, el estándar de oro actual para obtener imágenes de este trastorno. Además, la resonancia magnética ofrece la ventaja de la radiación no ionizante, que es aún más importante en la población pediátrica, particularmente dentro de esta población que puede someterse a exámenes de TC repetidos a lo largo de su vida. Aunque los niños mayores y los adultos también pueden beneficiarse de esta tecnología, se espera que la mejora en la imagenología y el fenotipado del TLP sirvan de guía para perfeccionar el tratamiento de este complejo trastorno.